Зависимая и независимая система отопления

Кулер для воды

В многоквартирных домах жильцы в основном пользуются услугами центральной теплосети для обогрева помещения. На качество этих услуг влияет множество факторов: возраст дома, износ оборудования, состояние теплотрассы и т.п. Существенное значение в отопительной системе имеет также и специальная схема, по которой идет подключение к тепловой сети.

Типы подсоединений

Схемы присоединения могут быть двух видов: зависимые и независимые. Подключение по зависимому способу является наиболее простым и распространенным вариантом. Независимая система отопления обрела свою популярность в последнее время, и широко используется при строительстве новых жилых массивов. Какое же решение является более эффективным для обеспечения тепла, комфорта и уюта любому помещению?

Зависимая

Такая схема присоединения, как правило, предусматривает наличие внутридомовых тепловых пунктов, зачастую оснащенных элеваторами. В смесительном узле теплопункта перегретая вода из магистральной внешней сети смешивается с обратной, приобретая при этом достаточную температуру (около 100°С). Таким образом, внутренняя отопительная система дома полностью зависит от внешнего теплоснабжения.

Достоинства

Главной особенностью такой схемы является то, что она предусматривает поступление воды в системы отопления и водоснабжения непосредственно из теплотрассы, при этом цена окупается довольно быстро.

• оборудование абонентского ввода простое и стоит недорого;
• системы отопления могут выдерживать большие температурные перепады;
• размер трубопровода в диаметре меньше;
• схема сокращает расход теплоносителя;
• невысокие эксплуатационные расходы.

Недостатки

Наряду с преимуществами такое присоединение имеет и некоторые минусы:

• неэкономичность;
• регулировка температурного режима значительно затруднена во время перепадов погоды;
• перерасход энергоресурсов.

Способы подключения

Подключение может осуществляться несколькими способами:

• посредством прямого присоединения;
• с элеватором;
• с насосом на перемычке;
• с насосом на обратной или подающей линиях;
• смешанным способом (насос и элеватор).

Подключение с элеватором.

Независимая

Система теплоснабжения независимого типа позволяет сэкономить потребляемые ресурсы на 10-40%.

Принцип действия

Подключение системы отопления потребителей происходит с помощью дополнительного теплообменника. Таким образом, обогрев осуществляется двумя гидравлическими изолированными контурами. Контур наружной теплотрассы нагревает воду замкнутой внутренней теплосети. При этом смешивания воды, как в зависимом варианте не происходит.

Однако такое присоединение требует немалых затрат как на обслуживание, так и на ремонтные работы.

Циркуляция воды

Движение теплоносителя осуществляется в отопительном механизме благодаря циркуляционным насосам, за счет которых происходит регулярная подача воды через нагревательные приборы. Независимая схема присоединения может иметь расширительный сосуд, содержащий запас воды для случаев утечек.

Этот способ подключения позволяет сохранить циркуляцию воды с определенным количеством тепла при авариях теплотрассы. Т.е. во время аварийной ситуации температура в отапливаемых помещениях не снизится.

Компоненты независимой системы.

Сфера применения

Широко используется для подключения к системе отопления многоэтажных зданий или построек, которые требуют повышенного уровня надежности работы отопительного механизма.

Для объектов, имеющих в наличии помещения, куда нежелателен доступ постороннего обслуживающего персонала. При условии, что давление в обратных отопительных системах или тепловых сетях выше уровня допустимого — более 0,6 МПа.

Преимущества

• возможность регулировки температуры;
• высокий энергосберегающий эффект;
• возможность применения любых теплоносителей.

Отрицательные моменты

• высокая стоимость;
• сложность обслуживания и ремонта.

Сравнение двух типов

На качество теплоснабжения по зависимой схеме существенно влияет работа центрального теплоисточника. Это простой, дешевый, не требующий особого обслуживания и затрат на ремонт, способ. Однако преимущества современной независимой схемы подключения, несмотря на финансовые затраты и сложность эксплуатации очевидны.

Похожие статьи

Когда требуется использование гребенки для воды Как рассчитывать объем теплоносителя в системе отопления Разводка отопления частного дома своими руками Подобор незамерзающей жидкости для систем отопления

• 25 Март 2016Paroc представляет новое премиальное решение PAROC eXtra plus
• 24 Март 2016Новые водонагреватели Bosch с сухим тэном
• 11 Март 2016БИТП от АДЛ — современный продукт для надежных тепловых систем
• 10 Март 2016Новые современные решения от Danfoss

Пеллетные котлы «Пиролиз Мастер» — обзор обновленной линейки и отзывыТОП-5 твердотопливных котлов отопленияТОП-5 комбинированных котлов отопления7 лучших моделей газовых котловКакой утеплитель не грызут мышиОсобенности утеплителя ТехноблокВалерий Залетин, генеральный директор ООО НПК «Мегадор», о перспективах развития российского климатического рынка и немного о себеГенеральный директор ООО «Эксперт Инжиниринг» (торговая марка ИНЕСИС) Т.Л. Саковцева отвечает на вопросы, интересующие читателей

• Калькулятор стоимости энергоносителя для отопления
• Калькулятор стоимости устройства системы отопления
• Расчет тепловой мощности котла
• Расчет стоимости ремонтных работ
• Задать вопрос эксперту

Зависимая (открытая) система теплоснабжения

Главная особенность зависимой системы заключается в том, что теплоноситель, протекающий по магистральным сетям, напрямую поступает в дом. Открытой ее называют потому, что из подающего трубопровода производится отбор теплоносителя для обеспечения дома горячей водой. Чаще всего такая схема применяется при подсоединении к тепловым сетям многоквартирных жилых домов, административных и прочих зданий общего пользования. Работа схемы зависимой системы отопления изображена на рисунке:

При температуре теплоносителя в подающем трубопроводе до 95 ºС он может быть направлен непосредственно в отопительные приборы. Если же температура выше и достигает 105 ºС, то на вводе в дом устанавливается смесительный элеваторный узел, чьей задачей является воду, поступающую из радиаторов, подмешивать в горячий теплоноситель с целью понижения его температуры.

Для справки. Централизованная зависимая система отопления имеет расчетный и реальный температурный график. Расчетный график характеризует максимальную температуру воды и в открытой системе бывает 105 / 70 ºС или 95 / 70 ºС. Реальный график зависит от погодных условий и может изменяться ежедневно, он поддерживается в центральном тепловом пункте. Когда на улице нет сильных морозов, температура теплоносителя значительно ниже расчетной.

Схема была очень популярна во времена СССР, когда расходом энергоносителей мало кто озабочивался. Дело в том, что зависимое подключение с элеваторными узлами смешения работает достаточно надежно и практически не требует присмотра, а работы по монтажу и затраты на материалы обходятся достаточно дешево. Опять же, не нужно прокладывать дополнительные трубы для подачи в дома горячей воды, когда ее можно успешно отбирать из тепловой магистрали.

Но на этом позитивные стороны зависимой схемы заканчиваются. А негативных гораздо больше:

• грязь, окалина и ржавчина из магистральных трубопроводов благополучно попадает во все батареи потребителей. Старым чугунным радиаторам и стальным конвекторам этакие мелочи были нипочем, а вот современным алюминиевым и прочим отопительным приборам точно несдобровать;
• вследствие уменьшения водоразбора, проведения ремонтных работ и прочих причин часто возникает перепад давления в зависимой системе отопления, а то и гидроудары. Это грозит последствиями для современных батарей и полимерных трубопроводов;
• качество теплоносителя оставляет желать лучшего, а ведь он напрямую идет на водоснабжение. И, хотя в котельной вода проходит все этапы очистки и обессоливания, километры старых ржавых магистралей дают о себе знать;
• регулировать температуру в помещениях непросто. Даже полнопроходные термостатические вентили быстро выходят из строя из-за плохого качества теплоносителя.

Независимая (закрытая) система отопления

В настоящее время при устройстве новых котельных стала чаще применяться независимая схема присоединения системы отопления. В ней имеют место основной и дополнительный контур циркуляции, гидравлически разделенные теплообменником. То есть теплоноситель от котельной или ТЭЦ идет до центрального теплового пункта, где попадает в теплообменник, это и есть главный контур. Дополнительный контур – это система отопления дома, теплоноситель в нем циркулирует через этот же теплообменник, получая тепло от сетевой воды из котельной. Схема работы независимой системы показана на рисунке:

Для справки. Раньше в подобных системах устанавливались громоздкие кожухотрубные теплообменники, занимавшие много места. Это было главной трудностью, но с появлением скоростных пластинчатых теплообменников данная проблема перестала существовать.

А как же быть с централизованной подачей горячей воды, ведь теперь брать ее из магистрали нельзя, там слишком высокая температура (от 105 до 150 ºС)? Все просто: независимая схема подключения допускает установку любого количества пластинчатых теплообменников, присоединенных к магистральным трубопроводам. Один будет обеспечивать теплом отопительную систему дома, а второй может готовить воду для хозяйственных нужд. Как это реализуется, показано ниже:

Чтобы горячая вода поступала всегда одинаковой температуры, контур ГВС делается замкнутым с организацией автоматической подпитки в обратном трубопроводе. В многоквартирных домах циркуляционную обратную линию ГВС можно увидеть в ванной комнате, к ней подсоединяются полотенцесушители.

Очевидно, что эксплуатация независимой системы отопления имеет массу преимуществ:

• домашний контур отопления не зависит от качества внешнего теплоносителя, состояния магистральных сетей и перепадов давления. Вся нагрузка ложится на пластинчатый теплообменник;
• есть возможность регулировать температуру в помещениях с помощью термостатических вентилей;
• теплоноситель в малом контуре можно отфильтровать и очистить от солей, главное, чтобы трубы были в хорошем состоянии;
• в системе ГВС будет вода питьевого качества, поступающая в дом по водопроводной магистрали.

Тем не менее из-за грязного теплоносителя низкого качества в центральной сети потребуется периодическая промывка независимой системы отопления, а точнее, — пластинчатого теплообменника. Благо, сделать это не так уж сложно. Еще из недостатков следует отметить более высокие затраты на приобретение оборудования, а именно: теплообменников, циркуляционных насосов и запорно — регулирующей арматуры. Зато закрытая система надежнее и безопаснее открытой, она больше отвечает современным требованиям и лучше адаптирована к новому оборудованию.

Заключение

Если в силу каких-то причин вам доведется выбирать схему подключения к централизованным сетям, то предпочтительнее независимая система отопления частного дома. Даже если температура в магистрали невысока, все равно не стоит подавать эту воду в свою систему, лучше гидравлически отделить ее от центральной. При условии, что такая возможность существует в материальном плане, а если нет – придется врезаться напрямую, по зависимой схеме.

Потребители, которым для отопления требуются большие объемы тепла, а это административные помещения и многоэтажные дома, обычно подключаются к центральному отоплению. Кроме того, если частные дома находятся вблизи сетей центрального теплоснабжения, то обеспечить их отопление можно подключением внутренних контуров к магистральным трубопроводам. Конечно, индивидуальная система отопления имеет ряд преимуществ, но иногда единственным вариантом будет подключение к этому источнику тепла.

Магистрали теплоснабжения — источники тепла, для подачи которого может применяться независимая и зависимая система отопления помещений. Протяженность тепловых магистралей может быть достаточно большой и для того, чтобы равномерно распределить теплоноситель применяются специальные меры. Для балансировки теплоснабжения в соответствии с потребностями объектов производится шайбирование системы отопления ближайших к ТЭЦ зданий. Технически проблема решается установкой специальных дроссельных шайб в подающем трубопроводе.

Особенности зависимой (открытой) схемы подключения

Если используется зависимая схема, то это значит, что одна и та же вода, нагреваемая в котлах центральной котельной, циркулирует в контурах отопления потребителей. Температура теплоносителя достигает 150 , 130 или 95 градусов, которая зависит от режима работы ТЭЦ, при температуре в «обратке» 70 градусов. Температура воды определяет тип подключения потребителей, если используется зависимая система отопления, которое осуществляется по следующим схемам:

• прямое подключение потребителей;
• подключение с применением узла смешения, которое предусматривает применение элеватора;
• возможна установка перемычки с циркуляционным насосом между подачей и обраткой;
• циркуляционный насос устанавливается на подаче или обратке;
• одновременная установка элеватора и циркуляционного насоса.

Непосредственное подключение

Если ТЭЦ подает в тепловую сеть теплоноситель с температурой до 95 градусов, то его поток можно подать непосредственно в батареи и в иные отопительные приборы. Такой тип подачи эффективен для любой схемы отопления систем обогрева. Такое подключение часто применяется из-за своей простоты и надежности.

При температуре воды выше 100 градусов необходимо оборудование смесительного узла, в котором используется элеватор. Основная задача элеваторного узла – смешивать воду в подаче с водой «обратки» для уменьшения температуры теплоносителя поступающего в приборы отопления.

Открытая зависимая схема присоединения системы отопления надежна, не требует постоянного присмотра. Ее монтаж сравнительно дешев. При использовании открытой зависимой системы легко организовывается подача горячей воды, ведь ее можно отбирать непосредственно из тепловой сети. Это основные плюсы открытой зависимой системы, но она имеет много довольно существенных недостатков.

Недостатки открытой зависимой схемы:

1. Из-за загрязненности теплоносителя плохо работает различная арматура. Например, термостатические вентили быстро выходят из строя, что затрудняет регулировку температуры.
2. Старые и ржавые тепловые магистрали влияют на качество теплоносителя. Очистка и обессоливание не приносят особых результатов.
3. В подобных системах возможны сильные перепады давления и гидроудары, которые могут повредить современные батареи или пластиковые трубы.
4. В батареях скорость потока воды уменьшается, и вся грязь оседает внутри. Древние чугунные радиаторы, благодаря большому объему, отлично справлялись с осадком, а вот современные биметаллические или стальные радиаторы могут легко засориться. В некоторой степени этот недостаток устраняет грязевик для системы отопления, который устанавливается в смесительном узле.

Особенности независимой (закрытой) системы обогрева

При строительстве и оборудовании новых котельных применяется независимая закрытая система отопления. Она состоит из гидравлически разделенных теплообменником основного и дополнительного контуров циркуляции. Это значит, что теплоноситель, циркулирующий в контуре котельной, попадает в теплообменник и передает тепло дополнительному контуру – отопительной системе дома.

Так работает схема независимая присоединения системы отопления, которая применяется в современном строительстве. Следует отметить, что организация независимой закрытой системы обогрева обходится дороже, поэтому находит применение комбинированная открытая и закрытая система отопления для схемы присоединения местного теплового узла.

Преимущества закрытой системы отопления

Организация ГВС осуществляется установкой дополнительных пластинчатых теплообменников, которые присоединены к тепловой магистрали. Один дополнительный контур обеспечит отопление, а другой – снабжение горячей водой. Для стабильной температуры в контуре ГВС предусматривается автоматическая подпитка от «обратки». Подавать теплоноситель для отопления с пластинчатого теплообменники можно на любые схемы разводки систем отопления объектов.

Преимущества независимой закрытой системы:

• хорошее качество воды в контуре ГВС, ведь она поступает из водопровода;
• теплоноситель в контуре отопления легче очистить и отфильтровать;
• чистый теплоноситель не засоряет термостатические вентили, которые регулируют температуру в помещениях, и радиаторы;
• контур отопления дома не зависит от качества теплоносителя в тепловой магистрали, от перепадов давления и гидроударов, процесс отопления и организации ГВС обеспечивают пластинчатые теплообменники.

При эксплуатации пластинчатые теплообменники загрязняются теплоносителем ТЭЦ, поэтому им требуется периодическая промывка. Дополнительные расходы на приобретение теплообменников, насосов и арматуры увеличивают затраты на организацию отопления. Надежность, безопасность и отличная адаптация к современному отопительному оборудованию с лихвой покрывает эти недостатки.

Виды циркуляции в контурах отопления

Для доставки тепла к батареям нужно переместить нагретый котлом теплоноситель. Применяется естественная циркуляция в системе отопления и принудительное перемещение воды с помощью циркуляционного насоса. Естественная циркуляция применяется в простых системах отопления, она требует минимума оборудования при минимальных затратах на монтаж и эксплуатацию.

Для реализации этого метода перемещения теплоносителя используется изменение физических свойств воды при нагревании. Скорость перемещения зависит от разности температур и от величины гидравлического сопротивления, которое уменьшают увеличением диаметра труб.

Открытый контур отопления

Самотечная система отопления с естественной циркуляцией открытая имеет несомненные преимущества.

Преимущества открытой естественной циркуляции теплоносителя:

1. простота и небольшие затраты на монтаж;
2. экономичность;
3. легко превращается в систему с принудительной циркуляцией, циркуляционный насос устанавливается обычно в «обратке».

Поэтому система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией весьма популярна и успешно используется. Основные недостатки подобного отопления – большая инерция. Кроме того, наличие открытого расширительного бака предопределяет ответ на вопрос — можно ли залить тосол в систему отопления дома. Залить можно, но он будет постоянно испаряться, что сделает эксплуатацию системы нерентабельной.

Закрытый контур отопления

Теплоноситель в закрытой системе отопления не имеет контакта с атмосферным воздухом. Для компенсации теплового расширения устанавливают герметичные мембранные расширительные баки. Закрытая система отопления схема может быть любой, для перемещения теплоносителя оборудуется циркуляционным насосом. Отсутствие контакта теплоносителя с воздухом значительно увеличивает срок службы труб и оборудования контура отопления.

Если при монтаже предусмотреть уклон труб, то при отсутствии напряжения сети и переключении байпаса возникнет естественная циркуляция в закрытой системе отопления дома. Конечно, эффективность системы упадет, но отопление будет работоспособно и продолжит обогревать жилище.

Основные преимущества закрытой системы отопления:

• применение герметичного расширительного бака исключает испарение жидкости, в закрытых системах можно применять тосол в качестве теплоносителя;
• отсутствие контакта воды с воздухом защищает элементы контура от внутренней коррозии;
• закрытый контур отопления имеет малую инерционность и высокую эффективность;
• применение циркуляционного насоса позволяет уменьшить диаметр труб и уменьшить расходы на их приобретение;
• для теплых полов и для сложных разветвленных схем устанавливают дополнительный насос в системе отопления, который обеспечит их эффективную работу.

Влияние воздуха на работу контура отопления

Когда по тем или иным причинам появляется воздух в системе отопления, нормальная работа системы нарушается. Ухудшается или вовсе прекращается циркуляция со всеми вытекающими последствиями. В таких случаях специалисты говорят, что завоздушена система отопления и необходимо принимать меры для удаления воздушных пробок.

Наличие воздуха в контуре может вызвать неприятные явления:

1. шум при движении воды по радиаторам и вибрацию, которая вызывает ослабление винтовых соединений, а иногда разрушение мест сварки;
2. в отдаленных подсобных помещениях отсутствие циркуляции может привести к размораживанию системы;
3. небольшое завоздушивание вызывает уменьшение эффективности работы и перерасход топлива;
4. воздух вызывает коррозию металлических труб и корпусов изнутри, что резко сокращает срок службы оборудования.

Для успешного удаления воздуха из контура служат воздушники в системе отопления, которые могут быть ручными и автоматическими. Из ручных воздухоотводчиков наиболее известный кран Маевского. Он устанавливается на торце батареи и с его помощью сбрасывается накопившийся воздух. Автоматический воздухоотводчик удаляет воздух из системы в процессе работы.

Воздухоотводчики устанавливаются в критических местах, таких как повороты трубопроводов и самых высоких точках отопительных систем.

Алгоритм удаления воздуха из контура

В процессе эксплуатации, по разным причинам, возможно появление воздушных пробок. Поэтому, чтобы правильно развоздушить контур отопления нужно произвести следующие действия:

• найти место, в котором собрался воздух, определить это место можно на ощупь, по более низкой температуре;
• в точке, которая расположена выше по ходу течения теплоносителя, открывается кран Маевского;
• открывается кран подпитки и выпускается воздух до появления жидкости.

Зависимая и независимая схема теплоснабжения: описание, особенности

Для большинства людей термин «независимость» в плане системы отопления ассоциируется с зависимостью от электричества, и означает, что это то отопление, которое может вполне нормально работать даже без электрического снабжения.

Общие сведения

Зависимая система

Такое понятие, как «зависимая» и «независимая» могут относиться исключительно к централизованным отопительным системам. Данная система способна обслуживать сразу несколько построек, к которым горячая вода иди любой другой тепловой носитель подается по магистральному трубопроводу.

Если схема подключения зависимая, то распределительная внутренняя система в здании будет сообщаться между собой посредством магистрального трубопровода, и тепловой носитель из магистрали начнет поступать через особый узел, названным элеватором, а после дойдет до радиаторов.

Элеватор – это узел для смешения, и в нем крайне горячий тепловой носитель из магистрали перемешивается с тем, который успел остыть «в обработке», а в итоге к приборам отопительного типа поступает вода с нормальной температурой.

Независимая система

А вот в независимой системе отопления по схеме распределительная внутренняя система здания сообщения с магистралью не имеет, получается, что обе системы разделены. Энергия тепла от магистрального теплового носителя передается по внутренним каналам через тепловой обменик. При его помощи получается подогревать холодную воду из водопровода для системы снабжения горячей водой.

Различия двух систем между собой

Итак, давайте сравним все достоинства и недостатки каждого варианта. У зависимой отопительной системы есть два основных преимущества:

• Простота устройства.
• Малая стоимость.

Но все же есть и много недостатков:

1. Нет возможности выполнять регулировку температуры теплового носителя, который поступает во внутреннюю распределительную систему. Естественно, что перед элеватором есть особая задвижка, за счет которой получится ограничить поступление подогретого теплового носителя из магистрального пути, но он попросту не рассчитан на такую регулировку, а при попытке уменьшения объемов воды, которая будет поступать в смесительный узел, приведет к тому, что будет нарушен режим работы с ухудшится циркуляция.
2. Внутренняя система распределения в здании питается от магистрального теплового носителя, а ему, как правило, присуще не лучшее качество. Двигаясь по большой сети трубопровода, такая среда будет собирать огромное количества окалины, песка, ржавчины, а также часто она в большом объеме приводит кислород. Такие факторы часто приводят к тому, что быстро изнашивается арматура, трубопровод и радиаторы внутри системы распределения.

Если же говорить о независимой схеме теплового снабжения, то с ней дела обстоят несколько иначе. Ее недостаток является стоимость, а еще большие затраты на ремонтные работы в случае необходимости.

Но есть и достоинства:

• Количество тепла, которое поступает во внутреннюю систему, можно регулировать в широтном пределе, а это делает отопление в разы экономичнее (экономия денежных средств по сравнению с зависимым типом схемы теплового снабжения составляет от 10 до 45%).
• Внутреннюю систему можно «заряжать» тепловым носителем с высокой степенью очистки, и при этом владельцы здания смогут на свое усмотрение подбирать его химический состав, к примеру, использовать тот же антифриз.

Обратите внимание, что чем больше метраж отапливаемой площади здания, тем выгоднее использоваться независимую схему, так как экономия тепловой энергии и увеличение срок эксплуатации элементов в большом масштабе поможет компенсировать затраты для обустройства системы.

На данный момент возможно подключение к централизованной отопительной системе даже по независимому способу теплового снабжения.

Подробности вопроса

Зависимость от электричества

Информация об устройство независимой и зависимой системы отопления для обычных пользователей обычно носит лишь ознакомительный и справочный характер, и по этой причине там, где используются централизованные отопительные системы, а именно в городах, вопросами подключения строений к теплу занимаются проектировщики и работники коммунальных служб.

В поселках и прочих населенных пунктах, где есть частные дома, централизованных отопительных систему попросту нет.

Куда актуальнее становится вопрос об энергетической зависимости системы отопления, так как в частном секторе, где в каждом доме есть автономное устройство для обогрева, проблемы со снабжением электрической энергией далеко не редкость, особенно, если на улице плохая погода. Итак, давайте посмотрим, как можно создать индивидуальное отопление, которое не будет зависеть от электричества.

Твердотопливные котлы

Действительно независимым считается, конечно же, твердотопливный котел. Он не нуждается в централизованной подаче топлива и электричества. В доме, где есть такой агрегат, даже при идеальной изоляции от всего мира будет тепло, если у владельца строения будет достаточно дров или углы (топлива).

Но следует учесть, что сказанное все будет относиться к тем твердотопливным котлам, имеющим простую конструкцию, в котором топливо будет закладываться вручную через временной промежуток в 4 часа. Его любые модификации, которые были созданы для того, чтобы свести участие пользователя к минимуму, нуждается в обеспечении электрической энергией:

1. Пеллетный котел – в этом случае используется гранулированное топливо, названное пеллетом, которое представлено как прессованная стружка, или жмых. Гранулы имеют небольшой размер и одинаковые по размеру, поэтому их можно закидывать в топочный отсек при помощи шнекового питателя. Проше говоря, пользователю будет достаточно загрузить в бункер определенный запас топлива, например, на пару суток и тогда котел все это время будет работать в автоматическом режиме. В этом случае электричество потребуется лишь для питания шнекового двигателя.
2. Пиролизные котлы – топка в таком котле сделана в виде двух камер, причем в одной из них дрова выдерживают при высокой температуре и ограниченным поступлением воздуха (который называют еще первичным). В этих условиях древесина будет выделять смесь горючего газа (данный процесс именуется пиролизом), а он в свою очередь поступает во вторую топочную камеру и там сжигается. Для сжигания газа в камере нагнетается большое количество воздуха, и тот уже называют вторичным. Для того чтобы поддерживать оптимальный режим работы, и в первой, и во второй камере следует подавать воздух в определенном объеме, а это возможно лишь при работе вентилятора. Для работы таких устройств, естественно, потребуется электричество.
3. Котел с верхним типом горения – это подходит под определение «независимая схема теплоснабжения», но в этом случае, пожалуй, получится найти исключение, так как определенные модели котлов с горением сверху считаются энергозависимыми. Длительность работы на одной закладке возможна за счет того, что топливо будет уложено в виде колонны или башни, а после подожжено сверху.
4. Котлы с принудительным добавлением воздуха – топка в таком котле обычно однокамерная, но лишь слегка увеличена. Отличие от стандартного котла здесь заключается в том, что в поддувале есть вентилятор и гравитационная заслонка, которая при простое вентилятора будет опускаться под собственным весом и перекроет доступ воздуха внутрь топки.

Устройство с принудительно воздухоподачей работает по такой схеме:

• Пока требуется нагревание теплового носителя, вентилятор работает и удерживает в открытом состоянии заслонку, тем самым нагнетая воздух внутрь топки.
• Когда термодатчик даст сигнал на контроллер о том, что тепловой носитель достиг определенной температуры, тот сразу же отключит вентилятор. Заслонка упадет, и доступ воздуха в топку будет перекрыт, из-за чего огонь угаснет.
• После того, как тепловой носитель остынет, контролер по сигналу от термального датчика снова включит вентилятор, и тот будет раздувать огонь в топке.

Обратите внимание, что без электричества такой котел не будет функционировать, так как оно нужно и для вентилятора, и для автоматической системы (термальный датчик + контроллер).

Газовые котлы

И даже газовый котел может быть энергозависимым, так как данная модель будет работать по следующему принципу – пользователь зажигает одну горелку, которая с момента включения будет гореть постоянно, и от нее будет время от времени загораться основная. Данная автоматическая система безопасности является механической, а именно в том плане, что ее действие основано на изменении объема материала из-за изменения температуры.

Недостаток у энергетически зависимого котла на газе состоит в том, что дежурная горелка, хоть и кажется небольшой по виду, потребляет достаточно большое количество газа, и намного экономичнее в таком случае будет все же энергозависимый котел, в котором есть электронное разжигание.

Какое теплоснабжение лучше?

Использование зависимой от энергии системы отопления оправдано лишь в одном случае, а именно, если при работе сети электрического снабжения были замечены частые сбои.

Если такой проблемы нет, но стоит обустраивать зависимую от электричества систему, так как она в разы практичнее. Дело в том, что во внимание следует брать не только удобство использования теплового генератора, но и вид циркуляции теплового носителя.

В энергозависимой системе циркуляция может быть исключительно естественной, в то время как тепловой носитель будет двигаться по трубам благодаря конвекции. В варианте, который считается энергозависимым, тепловой носитель прокачивают по трубам при помощи циркулярного насоса, а это дает огромное количество преимуществ:

• Можно использовать трубы с малым диаметром, а уклон требуется минимальный.
• Контур может иметь любую желаемую/требуемую длину.
• Прогревание всего контура происходит равномерно, а при естественной циркуляции радиаторы, которые находятся дальше всего от котла, относительно холодные.
• Из-за большой скорости движения тепловой носитель не будет успевать сильно остывать внутри контура, и поэтому не потребуется эксплуатировать котел на максимальных мощностях (только в щадящем режиме).

Итоги

При использовании системы, которая считается энергозависимой, есть возможность прогревать тепловой носитель не на 100%, что часто требуется в период межсезонья (при естественном методе циркуляции он без сильного нагревания не сможет циркулировать).

ТОП 9 магазинов, где я выгодно закупаюсь

Петрович — строй-торг дом</li>InstrumTorg</li>Леруа Мерлен</li>Stroylandia- Строительные и отделочные материалы</li>OBI — стройматериалы и все для дома</li>Строительный двор</li>Максидом</li>Все Инструменты</li>Гараж Тулс</li>

ТОП 7 по товарам и мебели для дома:

Домовой</li>Мебель для дома</li>HomeX — все для отделки</li>Дизайнерская мебель</li>Мебель и кухни на заказ</li>220 Вольт- Инструменты для дома</li>МВидео- техника для дома</li>

7 лучших строительных и мебельных магазинов!

• Akson.ru- это интернет-гипермаркет строительных и отделочных материалов!
• homex.ru- HomeX.ru предлагает большой выбор качественных отделочных, материалов, света и сантехники от лучших производителей с быстрой доставкой по Москве и России.
• Instrumtorg.ru – это интернет – магазин строительного, автомобильного, крепежного, режущего и другого инструмента, необходимого каждому мастеру.
• Qpstol.ru — «Купистол» стремится предоставить лучший сервис своим клиентам. 5 звёзд на ЯндексМаркет.
• Lifemebel.ru- гипермаркет мебели с оборотом более 50 000 000 в месяц!
• Ezakaz.ru- Представленная на сайте мебель изготавливается на собственной фабрике в Москве, а так же проверенными производителями из Китая, Индонезии, Малайзии и Тайваня.»
• Mebelion.ru- – крупнейший интернет-магазин по продаже мебели, светильников, интерьерного декора и других товаров для красивого и уютного дома.

<index>Система отопления в доме – едва ли не самая главная в жизнеобеспечении и достижении необходимой степени комфорта для жильцов. Без приемлемой температуры в доме никто не будет жить или чувствовать себя уютно, поэтому главная задача отопительной системы – обеспечить тепловой комфорт проживающих в доме жильцов. Неважно, подключен ли дом к центральному отоплению или имеет это автономная отопительная система – схемы отопления реализуются как зависимая и независимая. Сегодня независимая система отопления более популярна, но нужно знать, почему, чтобы обеспечить более эффективную и бесперебойную подачу тепла в радиаторы во всех помещениях. Сравним обе этих схемы, чтобы сделать соответствующие выводы.

Независимая и зависимая схемы присоединения систем отопления

Зависимая схема отопления в доме

Работа такой схемы присоединения систем отопления к тепловым магистралям реализуется прямо или со станцией смешения, роль которой может выполнять коллектор. При непосредственном подключении теплоносителя к дому горячая жидкость, поступающая из всех труб отопления в доме, перемешивается прямо в котел отопления с теплоносителем, поступающим из обратки. Нужно понимать, что общая температура теплоносителя в этом варианте зависит не только от работы котла, но и от общей протяженности теплосетей, схемы подключения радиаторов и многих других факторов.

Принципиальная схема зависимого отопления с насосом

Непосредственное или прямое подключение применяется в теплосетях с низкой температурой теплоносителя с двухконтурной системой и термостатами, установленными на радиаторах. В этих тепловых сетях значения температуры теплоносителя не меняются целый год. Контрольные приборы в таких теплосетях показывают необходимость потребителей в тепловой энергии, которая зависит от сезона, поэтому подача тепла регулируется автоматически при помощи электронных приборов, регулирующих подачу теплоносителя изменением мощности насосов.

Регулировка зависимой схемы теплоснабжения возможна только количеством горячей и холодной воды, которая будет смешиваться в котле. Циркулировать теплоноситель может как принудительно, так и естественным путем, из-за разницы давлений жидкости на отрезках подключения к узлам внешней отопительной системы. Таем самым определяется легкость в монтаже и обслуживании схемы зависимого подключения отопления с узлом смешения теплоносителя в составе.

Схема центрального отопления с зависимым подключением

Себестоимость зависимой схемы намного ниже независимого подключения из-за неприменения многих узлов, деталей и отдельных конструктивных систем. Зависимое отопление дома будет оптимальным выбором, если система отопления вместе с трубопроводом и отопительными приборами имеет возможность сравнять гидравлическое давление в магистрали до давления теплоносителя на внешнем магистральном трубопроводе.

Плюсы и минусы зависимой схемы подключения отопления

1. Монтаж, эксплуатация и обслуживание зависимого отопления быстро окупаются за счет минимального комплекта составляющих и их простого устройства;

1. Нельзя организовать регулировку температуры в отдельных помещениях;
2. Применение в схеме только конкретного комплекта аппаратуры и деталей, которые подходят по техническим параметрам отопительной станции. Это способность выдержать высокое давление в трубах и магистрали, а также возможность переносить гидроудары при пуске системы;
3. Регулярная очистка магистрали и тепловой аппаратуры от минеральных отложений и наносов, присутствующих в теплоносителе, защита от воздействия кислорода на те же элементы и узлы, чтобы не допустить коррозии металла;
4. Высокое энергопотребление оборудования.

Независимое присоединение отопления

В тепловой станции устанавливается циркуляционный насос, который обеспечивает необходимое давление в магистрали. Энергосберегающая независимая схема отопления использует автоматические регуляторы температуры, насосы с регулировкой скорости вращения ротора, контрольные расходомеры тепла. Надежность независимая схема присоединения системы отопления обеспечивает себе использованием оригинального проекта для каждой схемы отопления, замкнутым циклом оборота теплоносителя с функцией переключения любого из потребителей на другие источники подачи тепла при аварии или ремонте. При таком устройстве теплосети крайне сложно вывести из строя всю магистраль.Применяется независимое присоединение при недопустимости превышения критических значений гидравлического давления в магистрали по условиям прочности системных элементов и узлов. Главное условие надежной и бесперебойной работы схемы – давление теплоносителя во внешней тепловой магистрали должно быть больше давления в магистрали внутренней. При выполнении этого условия независимое отопление является наиболее надежной схемой.

Независимое отопление частного дома

Также независимое подключение позволяет поддерживать циркуляцию нагретого теплоносителя в случае аварий или ремонтных работ в течение времени, достаточного для устранения причин поломки или проведения профилактических работ. То есть, потребители в любом случае не останутся без тепла в доме. Гидравлическое давление в трубах теплосети при независимом присоединении поддерживается отдельно от наружных конструкций отопительной системы.В открытых тепловых системах независимая схема подключения используется для повышения качества теплоносителя, поступающего из котлов. Сама схема подключения организована таким образом, что горячий теплоноситель не перетекает сразу по радиаторам или батареям отопления, а попадает в отстойники.

Плюсы и минусы независимой схемы подключения отопления

1. Глубокая регулировка температуры во всех отапливаемых помещениях возможна благодаря изолированности теплоносителя от котла системы отопления и постоянной поддержке требуемого давления в теплоцентрали;
2. Химический состав теплоносителя можно изменять по своему усмотрению;
3. Энергосбережение благодаря независимой схеме достигает 40%;
4. Теплоотдача радиаторов будет максимально эффективной даже при значительном удалении отапливаемых помещений друг от друга, от тепловой станции, при большой протяженности тепловой магистрали или при разбросе точек приема тепла;
5. Надежность;
6. Улучшение качества теплоносителя и, как следствие, качества ГВС.

1. Большие расходы на монтаж и обслуживание отопительных приборов и систем;
2. Трудозатратный и дорогой ремонт.

Закрытые системы по любой схеме имеют одну особенность: в них котлы ГВС подключаются к теплоцентрали реализацией трех вариантов. Это параллельное, последовательное и смешанное подключение. Чтобы выбрать подходящий и оптимальный вариант, необходимо учитывать соотношение нагрузки для отопительной системы дома, и нагрузки на ГВС. Соотношение рассчитывается согласно графику температур при централизованном регулировании отдачи тепла в магистраль, который принят при расчете тепла по показаниям абонентских тепловых счетчиков.

Отопительный температурный график для систем отопления

В современных системах отопления зависимое подключение практически не используется из-за неэффективности и затратности содержания, поэтому независимое подключение отопления становится актуальным и лидирующим, несмотря на высокие первоначальные затраты при монтаже и пуско-наладке. При переходе на независимую схему изредка используется комбинированная схема подключения индивидуального теплового пункта (ИТП), в которой работают и зависимая, и независимая схемы присоединения отопления.

Энергонезависимость и выбор схемы отопления

Отопительные системы делятся на энергозависимые и энергонезависимые. При подключении электричества к системе отопления появляется больше возможностей в регулировке, контроле и усилении эффекта теплоотдачи магистрали и радиаторов. Для сравнения самых простых функций разных вариантов котлов ниже приведены два наиболее распространенных требования:

1. Энергонезависимые газовые приборы используют ручной розжиг подручными средствами или при помощи пьезоэлемента. Пламя в горелке регулируется механическим термоэлементом. При превышении заданного значения температуры главная горелка прекращает работу, но работает поддерживающий фитиль;
2. В энергозависимых котлах после отключения электричества газ перекрывается. Основная горелка разжигается электрическим импульсом, которого может и не быть в аварийных ситуациях. Также подключение к электросети необходимо для включения вентилятора наддува.

В местности с частыми аварийными ситуациями и отключением с электроэнергии лучше пользоваться энергонезависимым газовым или твердотопливным котлом, чтобы обеспечить постоянную подачу тепла в систему отопления дома.

Важно: Хотя и сегодня отопление по зависимой схеме присоединения организовать не составит труда, нужно помнить, что это – самая неэффективная схема, которая потребует не только единовременных затрат, но и постоянного ухода за оборудованием и контроля за параметрами системы.

Недостаток этого решения очевиден: такие котлы работают постоянно, поэтому они неэкономичны. А в случае с газовым котлом поддержание пламени в фитиле забирает до 20% всего газового объема, затрачиваемого на отопление.Еще один минус такой схемы с газовым котлом – это оборудование без подключения к электросети не может контролировать температуру на улице с целью управления нагревом теплоносителя в зависимости от показаний наружного термостата. Поэтому организовать раздельное управление, длительно программирование и регулировку температуры в отдельно взятых помещениях не получится.</index> Используемые источники:

Независимая и зависимая система отопления: достоинства и недостатки

Потребители, которым для отопления требуются большие объемы тепла, а это административные помещения и многоэтажные дома, обычно подключаются к центральному отоплению. Кроме того, если частные дома находятся вблизи сетей центрального теплоснабжения, то обеспечить их отопление можно подключением внутренних контуров к магистральным трубопроводам. Конечно, индивидуальная система отопления имеет ряд преимуществ, но иногда единственным вариантом будет подключение к этому источнику тепла.

Магистрали теплоснабжения — источники тепла, для подачи которого может применяться независимая и зависимая система отопления помещений. Протяженность тепловых магистралей может быть достаточно большой и для того, чтобы равномерно распределить теплоноситель применяются специальные меры. Для балансировки теплоснабжения в соответствии с потребностями объектов производится шайбирование системы отопления ближайших к ТЭЦ зданий. Технически проблема решается установкой специальных дроссельных шайб в подающем трубопроводе.

Особенности зависимой (открытой) схемы подключения

Если используется зависимая схема, то это значит, что одна и та же вода, нагреваемая в котлах центральной котельной, циркулирует в контурах отопления потребителей.
Температура теплоносителя достигает 150 , 130 или 95 градусов, которая зависит от режима работы ТЭЦ, при температуре в «обратке» 70 градусов. Температура воды определяет тип подключения потребителей, если используется зависимая система отопления, которое осуществляется по следующим схемам:

• прямое подключение потребителей;
• подключение с применением узла смешения, которое предусматривает применение элеватора;
• возможна установка перемычки с циркуляционным насосом между подачей и обраткой; устанавливается на подаче или обратке;
• одновременная установка элеватора и циркуляционного насоса.

Непосредственное подключение

Если ТЭЦ подает в тепловую сеть теплоноситель с температурой до 95 градусов, то его поток можно подать непосредственно в батареи и в иные отопительные приборы. Такой тип подачи эффективен для любой схемы отопления систем обогрева. Такое подключение часто применяется из-за своей простоты и надежности.

При температуре воды выше 100 градусов необходимо оборудование смесительного узла, в котором используется элеватор. Основная задача элеваторного узла – смешивать воду в подаче с водой «обратки» для уменьшения температуры теплоносителя поступающего в приборы отопления.

Открытая зависимая схема присоединения системы отопления надежна, не требует постоянного присмотра. Ее монтаж сравнительно дешев. При использовании открытой зависимой системы легко организовывается подача горячей воды, ведь ее можно отбирать непосредственно из тепловой сети. Это основные плюсы открытой зависимой системы, но она имеет много довольно существенных недостатков.

Недостатки открытой зависимой схемы:

1. Из-за загрязненности теплоносителя плохо работает различная арматура. Например, термостатические вентили быстро выходят из строя, что затрудняет регулировку температуры.
2. Старые и ржавые тепловые магистрали влияют на качество теплоносителя. Очистка и обессоливание не приносят особых результатов.
3. В подобных системах возможны сильные перепады давления и гидроудары, которые могут повредить современные батареи или пластиковые трубы.
4. В батареях скорость потока воды уменьшается, и вся грязь оседает внутри. Древние чугунные радиаторы, благодаря большому объему, отлично справлялись с осадком, а вот современные биметаллические или стальные радиаторы могут легко засориться. В некоторой степени этот недостаток устраняет грязевик для системы отопления, который устанавливается в смесительном узле.

Особенности независимой (закрытой) системы обогрева

При строительстве и оборудовании новых котельных применяется независимая закрытая система отопления. Она состоит из гидравлически разделенных теплообменником основного и дополнительного контуров циркуляции. Это значит, что теплоноситель, циркулирующий в контуре котельной, попадает в теплообменник и передает тепло дополнительному контуру – отопительной системе дома.

Так работает схема независимая присоединения системы отопления, которая применяется в современном строительстве. Следует отметить, что организация независимой закрытой системы обогрева обходится дороже, поэтому находит применение комбинированная открытая и закрытая система отопления для схемы присоединения местного теплового узла.

Преимущества закрытой системы отопления

Организация ГВС осуществляется установкой дополнительных пластинчатых теплообменников, которые присоединены к тепловой магистрали. Один дополнительный контур обеспечит отопление, а другой – снабжение горячей водой. Для стабильной температуры в контуре ГВС предусматривается автоматическая подпитка от «обратки». Подавать теплоноситель для отопления с пластинчатого теплообменники можно на любые схемы разводки систем отопления объектов.

Преимущества независимой закрытой системы:

• хорошее качество воды в контуре ГВС, ведь она поступает из водопровода;
• теплоноситель в контуре отопления легче очистить и отфильтровать;
• чистый теплоноситель не засоряет термостатические вентили, которые регулируют температуру в помещениях, и радиаторы;
• контур отопления дома не зависит от качества теплоносителя в тепловой магистрали, от перепадов давления и гидроударов, процесс отопления и организации ГВС обеспечивают пластинчатые теплообменники.

При эксплуатации пластинчатые теплообменники загрязняются теплоносителем ТЭЦ, поэтому им требуется периодическая промывка. Дополнительные расходы на приобретение теплообменников, насосов и арматуры увеличивают затраты на организацию отопления. Надежность, безопасность и отличная адаптация к современному отопительному оборудованию с лихвой покрывает эти недостатки.

Виды циркуляции в контурах отопления

Для доставки тепла к батареям нужно переместить нагретый котлом теплоноситель.
Применяется естественная циркуляция в системе отопления и принудительное перемещение воды с помощью циркуляционного насоса. Естественная циркуляция применяется в простых системах отопления, она требует минимума оборудования при минимальных затратах на монтаж и эксплуатацию.

Для реализации этого метода перемещения теплоносителя используется изменение физических свойств воды при нагревании. Скорость перемещения зависит от разности температур и от величины гидравлического сопротивления, которое уменьшают увеличением диаметра труб.

Открытый контур отопления

Самотечная система отопления с естественной циркуляцией открытая имеет несомненные преимущества.

Преимущества открытой естественной циркуляции теплоносителя:

1. простота и небольшие затраты на монтаж;
2. экономичность;
3. легко превращается в систему с принудительной циркуляцией, циркуляционный насос устанавливается обычно в «обратке».

Поэтому система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией весьма популярна и успешно используется. Основные недостатки подобного отопления – большая инерция. Кроме того, наличие открытого расширительного бака предопределяет ответ на вопрос — можно ли залить тосол в систему отопления дома. Залить можно, но он будет постоянно испаряться, что сделает эксплуатацию системы нерентабельной.

Закрытый контур отопления

Теплоноситель в закрытой системе отопления не имеет контакта с атмосферным воздухом. Для компенсации теплового расширения устанавливают герметичные мембранные расширительные баки. Закрытая система отопления схема может быть любой, для перемещения теплоносителя оборудуется циркуляционным насосом. Отсутствие контакта теплоносителя с воздухом значительно увеличивает срок службы труб и оборудования контура отопления.

Если при монтаже предусмотреть уклон труб, то при отсутствии напряжения сети и переключении байпаса возникнет естественная циркуляция в закрытой системе отопления дома. Конечно, эффективность системы упадет, но отопление будет работоспособно и продолжит обогревать жилище.

Основные преимущества закрытой системы отопления:

• применение герметичного расширительного бака исключает испарение жидкости, в закрытых системах можно применять тосол в качестве теплоносителя;
• отсутствие контакта воды с воздухом защищает элементы контура от внутренней коррозии;
• закрытый контур отопления имеет малую инерционность и высокую эффективность;
• применение циркуляционного насоса позволяет уменьшить диаметр труб и уменьшить расходы на их приобретение;
• для теплых полов и для сложных разветвленных схем устанавливают дополнительный насос в системе отопления, который обеспечит их эффективную работу.

Влияние воздуха на работу контура отопления

Когда по тем или иным причинам появляется воздух в системе отопления, нормальная работа системы нарушается. Ухудшается или вовсе прекращается циркуляция со всеми вытекающими последствиями. В таких случаях специалисты говорят, что завоздушена система отопления и необходимо принимать меры для удаления воздушных пробок.

Наличие воздуха в контуре может вызвать неприятные явления:

1. шум при движении воды по радиаторам и вибрацию, которая вызывает ослабление винтовых соединений, а иногда разрушение мест сварки;
2. в отдаленных подсобных помещениях отсутствие циркуляции может привести к размораживанию системы;
3. небольшое завоздушивание вызывает уменьшение эффективности работы и перерасход топлива;
4. воздух вызывает коррозию металлических труб и корпусов изнутри, что резко сокращает срок службы оборудования.

Для успешного удаления воздуха из контура служат воздушники в системе отопления, которые могут быть ручными и автоматическими. Из ручных воздухоотводчиков наиболее известный кран Маевского. Он устанавливается на торце батареи и с его помощью сбрасывается накопившийся воздух. Автоматический воздухоотводчик удаляет воздух из системы в процессе работы.

Алгоритм удаления воздуха из контура

В процессе эксплуатации, по разным причинам, возможно появление воздушных пробок. Поэтому, чтобы правильно развоздушить контур отопления нужно произвести следующие действия:

• найти место, в котором собрался воздух, определить это место можно на ощупь, по более низкой температуре;
• в точке, которая расположена выше по ходу течения теплоносителя, открывается кран Маевского;
• открывается кран подпитки и выпускается воздух до появления жидкости.

Индивидуальный тепловой пункт для многоквартирного дома: схемы и решения

Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) — комплекс устройств, состоящий из элементов, обеспечивающих присоединение системы отопления и горячего водоснабжения к централизованной тепловой сети. Основными элементами ИТП являются: теплообменники, насосы, клапаны, датчики, контроллеры, различные блоки управления и запорно-регулирующая арматура

Одновременно с ИТП в зданиях устанавливаются узлы учета тепловой энергии, позволяющие отслеживать реально потребленное зданием количество тепла на отопление, горячее водоснабжение или вентиляцию. Потребителю это дает возможность производить расчеты с теплоснабжающей организацией по показаниям счетчика, что, в свою очередь, подталкивает к рациональному использованию энергоресурсов путем модернизации своих систем. Более подробную информацию об установке узлов учета тепловой энергии вы найдете в статье «Правильная установка счетчика тепла в многоквартирном доме».

ИТП – важнейшая составляющая теплоснабжения зданий. От его характеристик во многом зависит регулирование отопления и ГВС, а также эффективность использования тепловой энергии. Поэтому ИТП уделяется большое внимание в ходе термомодернизаций зданий и на данный момент масштабные проекты по их обустройству в многоквартирных домах воплощаются в жизнь в различных регионах Украины.
В связи с массовой установкой ИТП изменяется и схема распределения тепловой энергии от источника тепла к потребителю (рис. 1).

Рис. 1. Схемы распределения тепловой энергии от источника тепла к потребителю

Современные решения позволяют подключать каждое здание напрямую к источнику тепла, минуя центральные тепловые пункты (ЦТП). Данная схема дает возможность в случае аварии или ремонта трубопровода отключать от системы только одного потребителя, а не всю группу, одновременно лишая отопления или горячей воды множество потребителей.

Температурный график работы тепловой сети определяет то, в каком режиме индивидуальный тепловой пункт будет работать в дальнейшем и какое оборудование необходимо в нем устанавливать. Различают несколько температурных графиков работы сети:

• 150/70°С;
• 130/70°С;
• 110/70°С;
• 95 (90)/70°С.

Если температура теплоносителя не превышает 95°С, то его остается только распределить по всей отопительной системе. В этом случае возможно применять только коллектор с балансировочными клапанами для гидравлической увязки циркуляционных колец. Если же температура теплоносителя превышает 95°С, его нельзя напрямую использовать в системе отопления без температурной регулировки. Именно в этом и заключается важная функция теплового пункта. При этом необходимо, чтобы температура теплоносителя изменялась в зависимости от температуры наружного воздуха.

В тепловых пунктах старого образца (рис. 2, 3) в качестве регулирующего устройства применялся элеваторный узел. Это позволяло существенно снизить стоимость оборудования, однако с помощью такого ТП было невозможно осуществлять точную регулировку температуры теплоносителя, особенно при переходных режимах работы системы, т.е. когда температура наружного воздуха колебалась в пределах от +5 до минус 5°С. Элеваторный узел обеспечивал только «качественную» регулировку, когда температура в системе отопления изменялась в зависимости от температуры теплоносителя, приходящего от централизованной тепловой сети. Это приводило к тому, что «регулировка» температуры воздуха в помещениях производилась потребителями при помощи открытого окна и с огромными тепловыми затратами, уходящими в никуда.

Рис. 2. Схема теплового пункта с элеваторным узлом:
1 – подающий трубопровод; 2 – обратный трубопровод; 3 – задвижки; 4 – водомер; 5 – грязевики; 6 – манометры; 7 – термометры; 8 – элеватор; 9 – нагревательные приборы

Поэтому минимальные изначальные капиталовложения выливались в финансовые потери в долгосрочной перспективе. Особенно низкая эффективность работы элеваторных узлов проявилась с ростом цен на энергоносители, а также с невозможностью работы централизованной тепловой сети по температурному или гидравлическому графику, на который были рассчитаны установленные ранее элеваторные узлы.

Рис. 3. Тепловой ввод в здание и элеваторный узел «советской» эпохи

Принцип работы элеватора заключается в том, чтобы смешивать теплоноситель из централизованной сети и воду из обратного трубопровода системы отопления до температуры, соответствующей нормативной для данной системы. Это происходит за счет принципа эжекции при использовании в конструкции элеватора сопла определенного диаметра (рис. 4). После элеваторного узла смешанный теплоноситель подается в систему отопления здания. Элеватор совмещает одновременно два устройства: циркуляционный насос и смесительное устройство. На эффективность смешения и циркуляции в системе отопления не влияют колебания теплового режима в тепловых сетях. Вся регулировка заключается в правильном подборе диаметра сопла, дроссельной шайбы и обеспечения необходимого коэффициента смешения (нормативный коэффициент 2,2). Для работы элеваторного узла не было необходимости подводить электрический ток.

Рис. 4. Принципиальная схема конструкции элеваторного узла

Однако имеются многочисленные недостатки, которые сводят на нет всю простоту и неприхотливость обслуживания данного устройства. На эффективность работы напрямую влияют колебания гидравлического режима в тепловых сетях. Так, для нормального смешения, перепад давлений в подающем и обратном трубопроводах необходимо поддерживать в пределах 0,8 – 2 бар; температура на выходе из элеватора не поддается регулировке и напрямую зависит только от изменения температуры внешней сети. В этом случае, если температура теплоносителя, поступающего из котельной, не соответствует температурному графику, то и температура на выходе из элеватора будет ниже необходимой, что напрямую повлияет на внутреннюю температуру воздуха в помещениях здания.

Подобные устройства получили широкое применение во многих типах зданий, подключенных к централизованной тепловой сети. Однако в настоящее время они не соответствуют требованиям по энергосбережению, в связи с чем подлежат замене на современные индивидуальные тепловые пункты. Их стоимость значительно выше и для работы обязательно требуется электропитание. Но, в то же время, эти устройства более экономны – позволяют снизить энергопотребление на 30 – 50%, что с учетом роста цен на энергоноситель позволит уменьшить срок окупаемости до 5 – 7 лет, а срок службы ИТП напрямую зависит от качества используемых элементов управления, материалов и уровня подготовки технического персонала при его обслуживании.

Современные ИТП

Энергосбережение достигается, в частности, за счет регулирования температуры теплоносителя с учетом поправки на изменение температуры наружного воздуха. Для этих целей в каждом ИТП применяют комплекс оборудования (рис. 5) для обеспечения необходимой циркуляции в системе отопления (циркуляционные насосы) и регулирования температуры теплоносителя (регулирующие клапаны с электрическими приводами, контроллеры с датчиками температуры).

Рис. 5. Принципиальная схема индивидуального теплового пункта с использованием контроллера, регулирующего клапана и циркуляционного насоса

Большинство индивидуальных тепловых пунктов имеет в своем составе также теплообменник для подключения к внутренней системе горячего водоснабжения (ГВС) с циркуляционным насосом (или без него, в зависимости от схемы ГВС). Набор оборудования зависит от конкретных задач и исходных данных. Именно поэтому, из-за различных возможных вариантов конструкции, а также своей компактности и транспортабельности, современные ИТП получили название модульных (рис. 6).

Рис. 6. Современный модульный индивидуальный тепловой пункт в сборе

Рассмотрим использование ИТП в зависимых и независимых схемах подключения отопления к централизованной тепловой сети (ЦТП).

В ИТП с зависимым присоединением системы отопления к внешним сетям циркуляция теплоносителя в отопительном контуре поддерживается циркуляционным насосом. Управление насосом осуществляется в автоматическом режиме от контроллера или от соответствующего блока управления. Контроллер также автоматически поддерживает необходимый температурный график в отопительном контуре. Производится это путем воздействия на регулирующий клапан, расположенный на подающем трубопроводе на стороне внешней тепловой сети («острой воде»). Между подающим и обратным трубопроводами установлена смесительная перемычка с обратным клапаном, за счет которой осуществляется подмес теплоносителя в подающий трубопровод из обратной линии системы отопления, с более низкими температурными параметрами (рис. 7).

Рис. 7. Принципиальная схема модульного теплового пункта, подключенного по зависимой схеме

В данной схеме работа системы отопления зависит от давлений в центральной тепловой сети. Поэтому во многих случаях потребуется установка регуляторов перепада давления, а, в случае необходимости, и регуляторов давления «после себя» или «до себя» на подающем или на обратном трубопроводах.

В независимой системе для присоединения к внешнему источнику тепла используется теплообменник (рис. 8). Циркуляция теплоносителя в системе отопления осуществляется циркуляционным насосом. Управление насосом производится в автоматическом режиме контролером или соответствующим блоком управления. Автоматическое поддержание необходимого температурного графика в нагреваемом контуре также осуществляется электронным регулятором (контроллером). Контроллер воздействует на регулируемый клапан, расположенный на подающем трубопроводе на стороне внешней тепловой сети («острой воде»).

Рис. 8. Принципиальная схема модульного теплового пункта, подключенного по независимой схеме:
1 – контроллер; 2 – двухходовой регулирующий клапан с электрическим приводом; 3 – датчики температуры теплоносителя; 4 – датчик температуры наружного воздуха; 5 – реле давления для защиты насосов от сухого хода; 6 – фильтры; 7 – задвижки; 8 – термометры; 9 – манометры; 10 – циркуляционные насосы для отопления; 11 – обратный клапан; 12 – блок управления циркуляционными насосами; 13 – теплообменник

Достоинством данной схемы является то, что отопительный контур независим от гидравлических режимов централизованной сети. Также система отопления не страдает от несоответствия качества входящего теплоносителя, поступающего из внешней сети (наличия продуктов коррозии, грязи, песка и т.д.), а также перепадов давления в ней. В то же время стоимость капитальных вложений при применении независимой схемы больше – по причине необходимости установки и последующего обслуживания теплообменника.

Как правило, в современных системах применяются разборные пластинчатые теплообменники (рис. 9), которые достаточно просты в обслуживании и ремонтопригодны: при потере герметичности или выходе из строя одной секции, теплообменник возможно разобрать, а секцию заменить. Также, при необходимости, можно повысить мощность путем увеличения количества пластин теплообменника. Кроме того, в независимых системах могут применяться паяные неразборные теплообменники.

Рис. 9. Разборные теплообменники для независимых систем отопления и ГВС

Согласно ДБН В.2.5-39:2008 «Инженерное оборудование зданий и сооружений. Внешние сети и сооружения. Тепловые сети», в общем случае предписано подсоединение систем отопления по зависимой схеме. Независимая схема предписана для жилых зданий с 12 и более этажами и других потребителей, если это обусловлено гидравлическим режимом работы системы или техническим заданием заказчика.

ГВС от индивидуального теплового пункта

Наиболее простой и распространенной является схема с одноступенчатым параллельным присоединением подогревателей горячего водоснабжения (рис. 10). Они присоединены к той же тепловой сети, что и системы отопления зданий. Вода из наружной водопроводной сети подается в подогреватель ГВС. В нем она нагревается сетевой водой, поступающей от источника тепла.

Рис. 10. Схема с зависимым присоединением системы отопления к внешней сети и одноступенчатым параллельным присоединением теплообменника ГВС

Охлажденная сетевая вода возвращается к источнику тепла. После подогревателя горячего водоснабжения нагретая водопроводная вода поступает в систему ГВС. Если приборы в этой системе закрыты (к примеру, в ночное время), то горячая вода по циркуляционному трубопроводу снова подается в теплообменник ГВС.

Кроме того, применяется двухступенчатая система подогрева воды в ГВС. В ней в зимний период холодная водопроводная вода сначала подогревается в теплообменнике первой ступени (с 5 до 30˚С) теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления, а затем для окончательного догрева воды до необходимой температуры (60˚С) используется вода из подающего трубопровода внешней сети. Идея состоит в том, чтобы использовать для нагрева бросовую тепловую энергию обратной линии от системы отопления. При этом сокращается расход сетевой воды на подогрев воды в ГВС. В летний период нагрев происходит по одноступенчатой схеме.

Рис. 11. Схема индивидуального теплового пункта с независимым присоединением системы отопления к тепловой сети и параллельным подключением системы ГВС

Для многоэтажного высотного (более 20 этажей) жилищного строительства в основном применяются схемы с независимым присоединением системы отопления к тепловой сети и параллельным подключением ГВС (рис. 11). Данное решение позволяет разделить системы отопления и ГВС здания на несколько независимых гидравлических зон, когда один ИТП находится в подвальном помещении и обеспечивает работу нижней части здания, например, с 1 по 12 этаж, а на техническом этаже здания располагается точно такой же тепловой пункт для 13 – 24 этажей. В этом случае отопление и ГВС легче регулируются в случае изменения тепловой нагрузки, а также обладают меньшей инерционностью с точки зрения гидравлического режима и балансировки.

Альтернатива в регулировании ИТП

Последние несколько лет для регулирования расхода теплоносителя в ИТП начали применять комбинированные клапаны, сочетающие в одном корпусе регулятор перепада давления и регулирующий клапан.

Функционально можно представить комбинированный клапан как сопряжение между собой трех функциональных элементов (рис. 12): автоматического клапана-регулятора перепада давления (V2), регулирующего клапана (V1) и измерительной диафрагмы (V3).

Рис. 12. Принципиальная схема устройства комбинированного клапана

Автоматический клапан-регулятор перепада давления (V2) оснащен встроенным мембранным модулем, посредством которого осуществляется поддержание заданного перепада давления P1-P2 на участке между встроенной измерительной диафрагмой переменного сечения (V3) и регулирующим клапаном (V1). Таким образом осуществляется ограничение и поддержание на заданном уровне расхода теплоносителя через клапан. Для автоматического регулирования проходного сечения клапана (V1) на нем устанавливается электрический привод.

Рис. 13 а. Схема с зависимым присоединением системы отопления к внешней сети с применением комбинированного клапана

Регуляторы расхода и температуры успешно применяются в схемах с зависимым (рис. 13 а, 13 б) и независимым подключением потребителей к тепловым сетям, заменяя собой два отдельных устройства — регулятор перепада давления и регулирующий клапан с электроприводом.

Рис. 13 б. Схема с зависимым присоединением системы отопления к внешней сети с применением комбинированного клапана

В случае его применения в ИТП комбинированный клапан располагается вместо регулятора перепада давления и регулирующего клапан с электроприводом.

Требования к оборудованию ИТП

Согласно действующих норм, в ИТП должно быть размещено оборудование, арматура, устройства контроля, управления и автоматизации, с помощью которых осуществляют:

• регулирование температуры теплоносителя по погодным условиям;
• изменение и контроль параметров теплоносителя;
• учет тепловых нагрузок, затрат теплоносителя и конденсата;
• регулирование затрат теплоносителя;
• защиту локальной системы от аварийного повышения параметров теплоносителя;
• доочистку теплоносителя;
• заполнение и подпитку систем отопления;
• комбинированное теплообеспечение с использованием тепловой энергии от альтернативных источников.

Подсоединение потребителей к внешней сети должно осуществляться по схемам с минимальными затратами воды, а также экономией тепловой энергии за счет установки автоматических регуляторов теплового потока и ограничения затрат сетевой воды. Не допускается присоединение системы отопления к тепловой сети через элеватор вместе с автоматическим регулятором теплового потока.

Предписано использовать высокоэффективные теплообменники с высокими теплотехническими и эксплуатационными характеристиками и малыми габаритами. В наивысших точках трубопроводов ТП следует устанавливать воздухоотводчики, причем рекомендуется применять автоматические устройства с обратными клапанами. В нижних точках следует устанавливать штуцеры с запорными кранами для спуска воды и конденсата.

На вводе в индивидуальный тепловой пункт на подающем трубопроводе следует устанавливать грязевик, а перед насосами, теплообменниками, регулирующими клапанами и счетчиками воды – сетчатые фильтры. Кроме того, фильтр-грязевик необходимо устанавливать на обратной линии перед регулирующими устройствами и приборами учета. По обе стороны от фильтров следует предусмотреть манометры.

Для защиты каналов ГВС от накипи нормами предписано использовать устройства магнитной и ультразвуковой обработки воды. Принудительная вентиляция, которой необходимо обустраивать ИТП, рассчитывается на кратковременное действие и должна обеспечивать 10-кратный обмен с неорганизованным приливом свежего воздуха через входные двери.

Во избежание превышения уровня шума, ИТП не допускается располагать рядом, под или над помещениями жилых квартир, спален и комнат игр детсадов и т.д. Кроме того, регламентируется, что установленные насосы должны быть с допустимым низким уровнем шума.

Индивидуальный тепловой пункт следует оснащать средствами автоматизации, приборами теплотехнического контроля, учета и регулирования, которые устанавливают на месте или на щите управления.

Автоматизация ИТП должна обеспечивать:

• регулирование затрат тепловой энергии в системе отопления и ограничение максимального расхода сетевой воды у потребителя;
• заданную температуру в системе ГВС;
• поддержание статического давления в системах потребителей теплоты при их независимом присоединении;
• заданное давление в обратном трубопроводе или необходимый перепад давления воды в подающем и обратном трубопроводах тепловых сетей;
• защиту систем теплопотребления от повышенного давления и температуры;
• включение резервного насоса при отключении основного рабочего;
• возможность интегрирования работы ИТП в единую систему регулирования и мониторинга (SCADA).

Современные индивидуальные тепловых пункты позволяют использовать удаленный доступ для управления теплопунктом. Это позволяет организовать централизованную систему диспетчеризации и осуществлять контроль за работой систем отопления и ГВС. Поставщиками оборудования для ИТП являются ведущие компании-производители соответствующего оборудования, например: автоматика – Honeywell (США); насосы – Grundfos (Дания), Wilo (Германия); теплообменники – Alfa Laval (Швеция), Tranter (Швеция) и др.

Стоит также отметить, что современные ИТП включают достаточно сложное оборудование, которое требует периодического технического и сервисного обслуживания, заключающегося, к примеру, в промывке сетчатых фильтров (не реже 4 раз в год), чистке теплообменников (минимум 1 раз в 5 лет) и т.д. При отсутствии надлежащего технического обслуживания оборудование теплового пункта может прийти в негодность или выйти из строя.

В то же время, существуют подводные камни при проектировании всего оборудования ИТП. Дело в том, что в отечественных условиях температура в подающем трубопроводе централизованной сети часто не соответствует нормируемой, которую указывает теплоснабжающая организация в технических условиях, выдаваемых для проектирования.

При этом разница в официальных и реальных данных может быть довольно существенной (например, в реальности поставляется теплоноситель с температурой не более 100˚С вместо указанных 150˚С, или наблюдается неравномерность температуры теплоносителя со стороны внешних сетей по времени суток), что соответственно, влияет на выбор оборудования, его последующую эффективность работы и, в итоге, на его стоимость. По этой причине рекомендуется при реконструкции ИТП на этапе проектирования, проводить замеры реальных параметров теплоснабжения на объекте и учитывать их в дальнейшем при расчетах и выборе оборудования. При этом из-за возможного несоответствия параметров, оборудование стоит проектировать с запасом в 5–20 %.

Реализация на практике индивидуального теплового пункта для многоквартирного дома

Первые современные энергоэффективные модульные ИТП в Украине были установлены в Киеве в период 2001 – 2005 гг. в рамках реализации проекта Всемирного банка «Энергосбережение в административных и общественных зданиях». Всего было смонтировано и запущено в работу 1 173 ИТП.

Видео. Реализованный проект с применением индивидуального теплового пункта в многоквартирном жилом доме, экономия до 30% на отоплении

Модернизация теплового пункта – одно из условий повышения энергоэффективности здания в целом. В настоящее время кредитованием внедрения данных проектов занимается ряд украинских банков, в том числе и в рамках государственных программ. Подробнее об этом можно прочитать в предыдущем номере нашего журнала в статье «Термомодернизация: что именно и за какие средства».

На данный момент реализовано более десятка крупных проектов по установке ИТП во многих городах Украины с привлечением различных источников финансирования. Инсталляция и применение индивидуальных тепловых пунктов приводит не только к повышению эффективности использования тепловой энергии, но и к значительной его экономии, что в современных реалиях делает нашу страну более независимой от других государств-поставщиков энергоресурсов.

Читайте статьи и новости в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь на YouTube-канал.

Источник https://indclimat.ru/zavisimaya-i-nezavisimaya-sistema-otopleniya/

Источник http://spetsotoplenie.ru/sistemy-otopleniya/varianty-ustrojstva-sistem-otopleniya/nezavisimaya-i-zavisimaya-sistema-otopleniya-dostoinstva-i-nedostatki.html

Источник https://aw-therm.com.ua/individualnyj-teplovoj-punkt-shemy-i-resheniya/

Источник